"Procédé de fabrication de bandes ou de tôles d'acier contenant
des éléments formateurs de carbures et de nitrures"
Priorité de la demande de brevet déposée au Japon le 10 septembre
1976 sous le n[deg.] 51-108476, au nom de la Société susdite.
A toute fin utile, la Déposante déclare l'existence des quatre demandes de brevet déposées au Japon,respectivement le 26 mars
1975 sous le n[deg.] 50-36278, le 2 mars 1976 sous le n[deg.] 51-21794,
le 10 mars 1976 sous le n[deg.] 51-25719 et le 28 avril 1976 sous le
n[deg.] 51-47845, toutes . ^ quatre au nom de la Société susdite, non
encore accordées à ce jour.
La présente invention a trait à un procédé de fabrication de bandes ou de tôles d'acier à faible teneur en carbone contenant des éléments formateurs de carbures et de nitrures. Plus particulièrement, la présente invention procure un nouveau processus de laminage à chaud, basé sur un nouveau principe métallurgique, permettant d'obtenir un produit en acier qui possède d'excellentes qualités, telles que l'aptitude à l'emboutissage profond ou une haute résistance, en comparaison avec un produit en acier obtenu par un processus classique de laminage à chaud.
ETAT ACTUEL DE LA TECHNIQUE
Dans la pratique actuelle de la fabrication de bandes ou de tôles d'acier, la matière de départ est une brame d'acier produite à partir d'un lingot ou d'un bloom, ou encore par un procédé de coulée tel que la coulée continue. La brame d'acier ainsi produite est refroidie
à la température ambiante, après quoi cette brame est chauffée à une temprérature de l'ordre de 1200 à 1300[deg.]C pendant plus de trois heures dans un four à réchauffer
les brames. Elle passe ensuite dans un laminoir à chaud
et est laminée à chaud à l'épaisseur voulue.
A partir du temps où s'est développée la technique de coulée continue, il a été le souhait des hommes de l'art d'être capables de laminer en continu une brame d'acier coulé se trouvant immédiatement à haute température, c.-à-d. sans qu'on soit obligé de la réchauffer.
Ce procédé de laminage immédiat ou direct de l'acier coulé, appelé ci-après procédé direct de laminage à chaud, est bien connu et couramment appliqué et il été proposé différentes manières d'appliquer ce procédé. Dans le passé, le principal but recherché par ce procédé direct de laminage à chaud a été de rendre continues les étapes de fabrication de la coulée et du laminage à chaud et d'économiser de l'énergie par rapport au procédé classique selon lequel
la brame est refroidie à température ambiante et réchauffée dans un four de réchauffage de brames avant d'être laminée à chaud. On n'a pas tenu compte des problèmes techniques
à résoudre dans ce procédé direct de laminage à chaud ni de l'influence que ce procédé exercerait, au point de
vue métallurgique, sur le produit fini.
Les inventeurs du présent procédé ont étudié soigneusement la relation qui existe entre une courbe de chauffage de brame d'acier et celle d'une bande d'acier laminée à chaud, et ils ont découvert une relation importante entre ces deux étapes.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
La présente invention se base sur la découverte décrite ci-dessus et se propose comme objet principal l'amélioration de la qualité du produit fini fabriqué selon un procédé dans lequel un acier contenant des éléments formateurs de carbures et de nitrures tels que de l'aluminium soluble (appelé ci-après également Al sol.), du titane, du vanadium et du niobium est laminé par un procédé direct de laminage à chaud, sans être refroidi entre la coulée continue et le laminage à chaud.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé permettant de produire un acier pour emboutissage profond en utilisant comme matière première un acier calmé à l'aluminium et un procédé pour produire un acier à haute résistance en utilisant cocaae matière première un acier calmé au silicium et à l'aluminium, lequel acier contient au moins un élément formateur de carbures et de nitrures.
Un autre objet encore de la présente invention est de fournir un procédé permettant de produire un acier à haute résistance autre qu'un acier calmé au silicium et
à l'aluminium, qui contienne comme éléments formateurs du titane, du vanadium ou du niobium.
On obtient comme résultat un acier de qualité supérieure si on le compare à un acier produit selon le prêocédé classique comprenant des étapes de refroidissement et de réchauffage.
Plus particulièrement, la présente invention fournit un procédé pour produire une bande ou tôle d'acier faiblement allié, lequel procédé comprend les étapes de maintien de la température d'une brame d'acier coulé ou d'acier en bloom, contenant au moins un élément formateur de carbures ou de nitrures choisi dans un groupe comprenant 0,015 à 0,10 % d'aluminium soluble, 0,01 à 0,10 %
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niobium, au-dessus du point Ar3, de manière à garder les éléments formateurs de carbures ou de nitrures en solution de l'étape de coulée ou de formation du bloom jusqu'à l'étape de laminage à chaud et à effectuer directement le laminage à chaud à une température supérieure au point
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la température au-dessus du point Ar3.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention est décrite ci-après en détail avec référence à la figure annexée, qui est une courbe indiquant la relation qui existe entre la résistance à la traction de l'acier fini et la température minimale de la brame avant laminage.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
En principe, le procédé faisant l'objet de la présente invention porte sur le laminage à chaud d'une brame d'acier contenant au moins un élément formateur de carbure ou de nitrure tel qu'aluminium soluble, titane, vanadium ou niobium, duquel acier, pendant qu'il se déplace de l'étape de coulée ou de formation du bloom à celle du laminage à chaud, la température est maintenue au-dessus
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tenu, les carbures ou nitrures qui sont précipités après laminage à chaud sont précipités de façon uniforme et finement dispersés dans l'acier chaud pendant les étapes suivantes. Ces précipités ont, au cours des étapes suivantes, une action efficace entraînant une amélioration de la qualité du produit fini.
Selon le procédé classique de fabrication de tôle
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est refroidi à une température ambiante avant d'être laminé à chaud. Les carbures et nitrures sont entièrement précipités et leur précipitation est suivie d'un fort grossissement des grains en cours de refroidissement. Pour cette raison, dans le processus classique, un réchauffage de plusieurs heures à haute température est nécessaire pour redissoudre ces précipités et les maintenir à l'état dissous avant d'entamer l'opération de laminage à chaud.
Cependant, même si ces précipités sont entièrement dissous à nouveau au cours de l'étape de réchauffage, chaque élément n'est pas de nouveau complètement et uniformément dispersé dans l'acier à l'état dissous. Pour cette raison, quand les carbures et les nitrures sont à nouveau 1
précipités au cours des étapes suivantes, ils ne sont pas
de nouveau précipités de façon uniforme et ne sont pas efficace pour conférer à l'acier les qualités souhaitées.
Dans une brame chaude, produite par un procédé à lingotière ou par un procédé de coulée continue, chaque élément se trouve à l'état dissous et uniformément dispersé, et la présente invention utilise effectivement cet acier comme matière première pour fabriquer un produit fini possédant une qualité d'aptitude à l'emboutissage profond
ou de haute résistance.
Les précipités de carbures et de nitrures qui présentent une influence importante sur la qualité de l'acier sont le nitrure d'aluminium et le carbure de titane, auxquels s'ajoutent le cyanure de vanadium et le cyanure
de niobium. Les inventeurs du présent procédé ont étudié
le comportement de ces précipités en ce qui concerne la coulée de lingots, la coulée continue, le chauffage, le laminage à chaud et le recuit respectivement et, en se basant sur les résultats de ces études, ont déterminé la condition la plus favorable pour produire des bandes ou des tôles d'acier contenant au moins un des éléments choisis dans le groupe aluminium soluble, titane, vanadium et niobium pour permettre d'atteindre l'objet de la présente invention.
Selon le procédé de cette invention, des éléments formateurs de carbures et de nitrures sont maintenus à l'état dissous dans l'acier en maintenant celui-ci à une température supérieure au point Ar3 de l'étape de coulée
ou de la formation du bloom jusqu'au début du laminage à chaud, et alors la brame est directement laminée à chaud sans permettre à sa température de trop baisser.
Si nécessaire, un chauffage additionnel est permis, de manière à maintenir une température uniforme de toute la brame. Ce chauffage s'effectue en chauffant la brame à une température inférieure à 1280[deg.]C, de préférence non
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fait dans un processus classique de réchauffage à haute température.
Les précipités ont plusieurs fonctions. L'une de celles-ci est de réguler la texture de recristallisation, et une autre est de réguler les dimensions et la forme des grains recristallisês et, en outre, d'obtenir une certaine résistance de l'acier.
Les aspects les plus importants de ces précipités sont le moment où ils se forment et la forme physique des précipités, ainsi que leur dispersion dans l'acier. Si,
par exemple, nous utilisons de l'acier calmé à l'aluminium pour produire une tôle d'acier laminée à froid, il est important de réguler la texture des grains recristallisés de manière à produire un acier présentant une bonne aptitude à l'emboutissage profond, en développant une structure
de recristallisation favorable à l'emboutissage profond.
Pour atteindre ce but, selon la méthode classique, après laminage à chaud, l'aluminium et l'azote sont maintenus en solution, par exemple, en enroulant la bande laminée à chaud à basse température, par exemple une température de 500 à 650[deg.]C, et l'aluminium et l'azote sont précipités sous forme de nitrure d'aluminium au moment du recuit après laminage à froid.
Suite à une étude étendue des conditions de précipitation du nitrure d'aluminium dans un acier calmé à l'aluminium, les inventeurs du présent procédé ont également découvert un moyen particulier pour réaliser l'état le
plus favorable des précipités, ce qui comprend l'alimenta- <EMI ID=6.1>
la température de la brame de tomber en dessous du point Ar3 entre l'étape de coulée et celle du laminage. Selon
la présente invention, un recuit subséquent peut être effectué par un procédé de recuit en boite ou un procédé
de recuit continu. Si l'on adopte un procédé de recuit continu, une température supérieure de bobinage de 650 à
750[deg.]C après laminage à chaud favorise l'aptitude des tôles
à l'emboutissage.
Dans le procédé classique décrit ci-dessus, quand on effectue le réchauffage, de pratique courante, pendant plusieurs heures avant d'introduire la brame dans le laminoir à chaud, la brame refroidie doit être chauffée à nouveau pendant plus de trois heures à une température supérieure à 1200[deg.]C dans le four de réchauffage pour redissoudre l'aluminium et l'azote. Cependant, même en chauffant à cette température et pendant ce temps, ces éléments ne sont pas uniformément dispersés dans la brame réchauffée.
D'autre part, conformément à la présente invention, il a été découvert que pour une brame coulée en continu
ou une brame provenant d'un bloom d'acier en acier calmé
à l'aluminium, la précipitation de nitrure d'aluminium
n'a pas lieu entre la formation à haute température de
la brame et le laminage à chaud si la température de la brame est maintenue au-dessus de la température relativement
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tion peut donc faire en sorte que ces précipités produisent leurs effets les meilleurs au cours des étapes successives où le métal est amené progressivement à l'état de produit fini.
Quand un matériau doux, tel que l'acier calmé à l'aluminium dont il a été question plus haut, est utilisé en suivant la méthode de la présente invention pour pro-
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à devenir une tôle laminée à froid, la composition de l'acier doit être maintenue dans les tolérances suivantes :
C � 0,15 %
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le reste étant constitué par du fer et des impuretés.
La teneur en carbone ne doit pas dépasser 0,15 % parce que s'il est présent à une teneur de plus de 0,15 %,
il entraîne un effet de trempe de la tôle laminée à chaud
et ensuite à froid, et réduit en outre l'usinabilité.
La teneur en manganèse, de son côté, ne doit pas dépasser 0,50 % pour assurer une bonne usinabilité, parce
que si elle dépasse les 0,50 %, l'usinabilité s'en trouve très détériorée.
En outre, dans un acier calmé à l'aluminium, il est nécessaire de produire une texture de recristallisation
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lèles à un plan de laminage, pour accroître l'usinabilité de l'acier, de manière qu'il convienne dans une tôle d'acier laminé à froid pour l'emboutissage profond. Pour cette raison, la teneur en aluminium soluble et la teneur en azote doivent être maintenues dans les tolérances de 0,015 à 0,10 % d'aluminium soluble et de 0,0020 à 0,015 % d'azote, respectivement. Si les teneurs en ces éléments sont maintenues dans ces tolérances, l'acier calmé à l'aluminium peut donner une bande ou une tôle d'acier laminée à chaud très facile à usiner.
En ce qui concerne l'acier calmé à l'aluminium et au silicium à haute résistance laminé à chaud, il est im-portant de réguler la structure des grains en utilisant de l'aluminium et de l'azote pour produire un acier à fine granulation, possédant une excellente ténacité. C'est un fait bien connu que dans le procédé classique servant à produire ce genre d'acier à fin grain, l'aluminium et l'azote doivent être dissous dans l'acier en réchauffant la brame au moment du laminage à chaud et la bande laminée
à chaud doit être soumise à un laminage à chaud final à
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p. ex. 500 à 650[deg.]C, pour maintenir l'aluminium et l'azote
en solution ou à l'état de nitrure d'aluminium précipité,
de sorte que la fine granulation sera obtenue dans une
étape suivante telle qu'une étape de normalisation destinée à précipiter le nitrure d'aluminium. Après une étude détaillée des précipités de nitrures d'aluminium dans l'acier calmé à l'aluminium et au silicium, les présents inventeurs ont découvert que pour obtenir un acier calmé à l'aluminium
et au silicium à haute résistance présentant une excellente usinabilité et une excellente ténacité, il faut passer directement la brame coulée ou la brame provenant d'un bloom au laminoir à chaud sans laisser la température descendre
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être appliquée en supplément pour maintenir la température voulue. La composition de départ de cet acier calmé à l'aluminium et au silicium, qui doit être transformé en acier à haute résistance, doit être maintenue dans les tolérances suivantes :
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le reste étant constitué par du fer et des impuretés.
Le carbone est efficace pour accroître la résistance, mais une teneur excessive en carbone nuit à la ténacité
et à la soudabilité de l'acier, de sorte que la teneur en carbone doit absolument être inférieure à 0,21 %. Le manganèse et le silicium aussi sont efficaces pour assurer une grande résistance, mais une teneur excessive en ces éléments nuit à la soudabilité. Pour cette raison, la teneur
en manganèse doit être maintenue entre 0,70 et 1,60 %
et la teneur en silicium entre 0,10 et 0,40 %.
L'aluminium et l'azote qui sont utilisés pour obtenir le fin grain de cristal qui donne à l'acier une excellente ténacité doivent être maintenus entre 0,015 et 0,10 % en ce qui concerne l'aluminium soluble et entre 0,0015 et 0,0150 % en ce qui concerne l'azote. A la condition de maintenir l'aluminium soluble et l'azote entre ces limites, l'acier calmé au silicium et à l'aluminium qui est l'objet du procédé de l'invention pour produire l'acier laminé
à chaud et, si on le souhaite, normalisé présentera de bonnes caractéristiques de ténacité. En outre, l'acier calmé
au silicium et à l'aluminium traité selon la présente méthode produira un acier soudable présentant une excellente ténacité.
Quand on cherche à produire un acier à haute résistance contenant du titane, du vanadium et/ou du niobium,
il est très important d'accroître la résistance en veillant
à la présence dans un tel acier des précipités de carbure
de titane, de cyanure de vanadium et/ou de cyanure de niobium.
Dans ce but, le titane, le vanadium et/ou le niobium, ainsi que le carbone et l'azote, doivent être entière- <EMI ID=15.1>
et, après le laminage à chaud, le carbure de titane, le cyanure de vanadium et/ou le cyanure de niobium doivent alors être précipités dans la bande laminée à chaud.
Après une étude approfondie de la précipitation
du carbure de titane, du cyanure de vanadium et/ou du cyanure de niobium dans un acier contenant du titane, du vanadium et/ou du niobium, les présents inventeurs ont découvert que, pour obtenir une haute résistance souhaitée dans l'acier laminé à chaud, la brame coulée ou la brame à haute température provenant d'un bloom doit être introduite directement dans le laminoir à chaud, sans permettre à la température de descendre en dessous du point Ar3. Si nécessaire, une chaleur supplémentaire peut être appliquée
pour maintenir la température. Pour obtenir un acier à haute résistance contenant du titane, du vanadium et/ou
du niobium et dont la résistance à la traction soit com-
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prise entre 50 kg/mm et 70 kg/mm , il faut que la composi-
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tes :
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dium ou le niobium
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le reste étant constitue par du fer et des impuretés.
Le carbone, le manganèse et le silicium sont des éléments de base pour assurer l'usinabilité et atteindre le niveau de résistance nécessaire et'-, pour ces raisons, ces éléments de base doivent être présents avec des teneurs minimales de 0,06 % pour le carbone, de plus de 0,50 %
pour le manganèse et de plus de 0,30 % pour le silicium, respectivement.
Cependant, des teneurs excessives en ces éléments entraînent une perte de l'usinabilité souhaitée, que doit nécessairement présenter l'acier résistant laminé à chaud. Pour cette raison, les teneurs maximales en ces éléments doivent être limitées à 0,20 % de carbone, 2,0 % de manganèse et 0,50 % de silicium, respectivement.
Quant aux éléments supplémentaires (le titane, le vanadium et/ou le niobium), ils doivent être présents à
des teneurs de 0,01 à 0,10 % pour le titane, de 0,01 à 0,15 % pour le vanadium et de 0,01 à 0,10 % pour le niobium, respectivement. Si ces éléments supplémentaires sont présents à des teneurs moindres que celles décrites ci-dessus, ils n'auront pas une influence suffisante en vue d'accroître la résistance. D'autre part, si l'on ajoute des quantités plus grandes que celles qui correspondent aux teneurs ci-dessus, on n'obtient aucun effet supplémentaire. Ces éléments supplémentaires peuvent s'ajouter à l'acier séparément ou par groupes, ceci dépendant de la résistance et de la ténacité requises.
D'autres éléments qui peuvent être introduits dans cet acier à haute résistance sont des éléments tels que
le phosphore, le nickel, le chrome, le molybdène, le cuivre et l'aluminium, ce qui accroit la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure et analogues. S'il faut accroître la résistance de l'acier, la quantité maximale
de ces éléments qu'il est possible d'ajouter sans réduire l'effet requis du titane et/ou du vanadium est d'environ 1 %.
La fig.l montre la façon dont la température la plus basse de la brame coulée avant chauffage ou laminage à chaud influence la résistance de l'acier avec ou sans niobium et qui est laminé à chaud à partir de la brame coulée selon la méthode de la présente invention. A la fig. 1, on peut voir que la caractéristique critique affectant la résistance
d'un acier au niobium formé à partir d'une brame laminée à
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laquelle on a permis que la brame tombe avant le laminage à chaud. Si la température minimale de la brame coulée
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tance de l'acier est maintenue à un niveau élevé. La température la plus basse à laquelle on peut laisser tomber
la brame contenant du niobium est d'environ 800[deg.]C. Le chauffage nécessaire pour élever la température d'environ 800[deg.]C à la température de laminage à chaud de la brame n'est pas un réchauffage au sens classique du terme, mais plutôt un chauffage d'entretien de la température et un chauffage correctif.
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le précipité de cyanure de niobium se forme dans un acier qu'on n'a jamais laissé se refroidir en dessous de la tem-
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de niobium n'a pas lieu avant le laminage à chaud de finition final et ce cyanure de niobium n'est finement précipité qu'après le laminage à chaud de finition final. Cela entraîne un accroissement de résistance de l'acier.
D'autre part, si la température de la brame est
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bium est entièrement précipité, et il n'est pas entièrement redissous et uniformément dispersé dans l'acier, même <EMI ID=25.1>
précipitation de cyanure de niobium avant laminage à chaud
<EMI ID=26.1> fig. 1, si l'on ne permet jamais à la température de la <EMI ID=27.1>
superflue une étape de réchauffage, la résistance du produit fini fabriqué par laminage à chaud à partir de la brame est élevée, comme c'est le cas si la température minimale de la brame est d'environ 1000[deg.]C.
Après laminage à chaud, la brame d'acier contenant du titane, du vanadium et/ou du niobium est enroulée à basse température, p. ex. 450-650[deg.]C, pour assurer la précipitation du carbure de titane, du cyanure de vanadium et/ou du cyanure de niobium, et est alors soumise au laminage à froid et à un recuit en boite ou à un recuit continu, de manière à réaliser une tôle d'acier laminé à froid à haute résistance, présentant une excellente usinabilitê. La haute résistance est le résultat de la dispersion uniforme des précipités de carbures et de nitrures comme décrit plus haut.
Les exemples suivants permettront de mieux comprendre la présente invention.
EXEMPLE I
Des aciers calmés à l'aluminium de compositions
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ont été produits dans un convertisseur, ou produits dans un convertisseur et ensuite traités par un traitement de dégazage sous vide, ont été transformés en brames, soit par un processus de coulée continue, soit en les transformant en blooms après coulée dans un processus à lingotières. Les brames ainsi produites ont été directement laminées à chaud, en les chauffant pour maintenir leur tem--
pérature ou en les réchauffant quand c'était nécessaire, et laminées à chaud dans les conditions du tableau I, de manière à obtenir un acier laminé à chaud d'une épaisseur de 2,8 mm. La tôle d'acier calmé à l'aluminium ainsi obtenue par laminage à chaud a été ensuite soumise à une étape de laminage à froid, de manière à obtenir une épaisseur finale de 1,0 mm après décapage. Après cela, on a procédé à un recuit de recristallisation à 7100C durant 6 heures et la tôle d'acier a été soumise à un laminage d'endurcissement de manière à réduire son épaisseur d'environ 1,2 %.
Le tableau 1 présente les compositions chimiques particulières des aciers traités selon la présente invention et les caractéristiques mécaniques de tôles d'acier obtenues par les étapes de ce procédé de fabrication.
Pour les compositions d'acier A-l à A-6, on n'a pas laissé descendre la température de la brame en dessous
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cas, la chaleur fut entretenue ou légèrement augmentée jusqu'à la température au moment du chargement dans le laminoir pour l'opération de laminage à chaud. L'acier de composition A-7 a été directement laminé à chaud de manière à produire une bande chaude sans chauffage d'entretien et sans permettre à la température de descendre en dessous du point Ar- à partir du stade du, laminage à l'état de bloom ou de la coulée continue jusqu'au moment du laminage à chaud.
D'autre part, on a laissé tomber les températures
des brames aux compositions B-l à B-3 en dessous de 850[deg.]C, c.-à-d. en dessous du point Ar3, avant de les charger dans
un four de réchauffage pour les réchauffer à 1100[deg.]C en
vue du laminage à chaud.
Une comparaison de la qualité des compositions d'acier A-l à A-7 de l'acier traité selon la présente in- <EMI ID=30.1>
que le produit fini en acier traité par la méthode de la présente invention est beaucoup plus doux, présente une charge à la limite apparente d'élasticité plus petite et une résistance à la traction plus faible, et présente également
un plus grand allongement. En outre, les aciers aux compositions A-l à A-7 ont d'excellentes caractéristiques telles qu'une haute valeur Er et une haute valeur r, et ils ont une grande aptitude à l'emboutissage profond et à l'étirage.
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la température des brames a pu descendre en dessous du point Ar3, du nitrure d'aluminium a été précipité au cours du refroidissement initial, de sorte que ce nitrure d'aluminium n'était pas entièrement dissous et uniformément distribué dans l'acier, même lorsque les brames étaient réchauffées dans le four de réchauffage. C'est pourquoi, la valeur r de ces produits était très faible. Les compositions A-l à A-5 font en particulier l'objet de la présente invention et comme la température de brame n'est jamais descendue
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laminage. Il résulte de tout cela qu'il est possible d'obtenir des tôles d'acier présentant une haute valeur r, c.-à-d. plus de 1,6, et une haute valeur Er, c.-à-d. plus de 12,0.
Il y a lieu de noter que la composition d'acier B-4 produite au moyen d'un procédé classique, qui comprenait le réchauffage d'une brame froide à 1250[deg.]C pour dissoudre le nitrure d'aluminium précipité, suivi du laminage à chaud habituel
et ensuite d'un laminage à froid, est faible en ce que cet acier présente un faible allongement, de même qu'une faible valeur Er et une faible valeur r.
/
D'un point de vue théorique, en ce qui concerne les compositions d'acier A-l à A-7, il y a deux facteurs majeurs.
En premier lieu, le nitrure d'aluminium n'est pas précipité avant l'opération de laminage à chaud.
En second lieu, l'aluminium et l'azote sont uniformément dispersés et dissous dans toute la brame à haute température après le stade de formation du bloom ou celui de la coulée suivie de solidification et la précipitation du nitrure d'aluminium ne commence qu'au moment du recuit de recristallisation et il se développe une bonne texture de recristallisation, qui confère à l'acier une bonne usinabilité.
Dans l'acier de composition B-4, le nitrure d'aluminium est entièrement précipité dans la brame au cours de l'étape de refroidissement, et bien que le nitrure d'aluminium soit redissous sous forme d'aluminium et d'azote au cours de l'étape de réchauffage, il n'est pas uniformément dispersé dans la brame à cause des conditions limitées
qui règnent en fait pendant l'opération, conditions telles que temps de chauffage et température, et il est difficile de faire naître une texture de recristallisation préférable pour obtenir une bonne usinabilité lors du recuit de recristallisation subséquent.
EXEMPLE II
Un acier calmé au silicium et à l'aluminium en fu-
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bone, 0,25 % de silicium, 1,35 % de manganèse, 0,013 % de phosphore, 0,014 % de soufre, 0,03 % d'aluminium soluble, 0,0045 % d'azote, le reste étant constitué par du fer et des impuretés, a été préparé dans un convertisseur de 100 tonnes et coulé en brame par un procédé de coulée continue.
Les brames d'acier calmé à l'aluminium et au silicium ainsi obtenues ont été traitées selon les conditions reprises
au tableau 2. Chaque brame a également été laminée à
chaud à une épaisseur de 25 mm et refroidie à l'air, et on
a déterminé les propriétés mécaniques. En outre, l'acier laminé à chaud a été recuit à 890[deg.]C pendant 15 minutes et on
a déterminé les propriétés mécaniques.
Selon les résultats des essais, l'acier des piquées C-l et C-2 avait de meilleures propriétés, telles que charge
à la limite apparente d'élasticité, résistance à la traction, allongement et valeur charpy, que l'acier des piquées D-l et D-2, qui ont été produites par le procédé classique. Dans l'acier des piquées C-l et C-2 qui furent directement laminées à chaud sans qu'on permette à la température de descendre en dessous du point Ar3 avant l'étape de laminage
à. chaud, l'aluminium et l'azote ont été précipités, après l'étape de laminage à chaud, en grains fins, de manière
à former une structure à granulation très fine, dans laquelle les nitrures d'aluminium précipités sont distribués de
façon uniforme dans toute la structure de l'acier. Un acier
à fine granulation de cette espèce se caractérise par d'excellentes valeurs de résistance et valeurs charpy, co�nme on
peut le voir au tableau 2.
D'autre part, dans l'acier des piquées D-l et D-2,
dont la température a été abaissée à une température inférieure au point Ar3 avant laminage à chaud, le nitrure d'aluminium a été complètement précipité lors du refroidissement
de la brame et une redissolution complète du nitrure d'aluminium n'a pas eu lieu à la température de réchauffage relativement basse de la piquée D-l. Dans la piquée D-2, pour laquelle le nitrure d'aluminium a été dissous à une haute température de réchauffage, l'aluminium et l'azote n'ont pas été dissous et dispersés uniformément dans toute la brame. Pour ces raisons, les avantages espérés de l'aluminium et de l'azote n'ont pas été pleinement obtenus dans les aciers des piquées D-l et D-2. Après que les piquées
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l'air, aient été recuites en chauffant à 890[deg.]C pendant 15 minutes, et ensuite refroidies à l'air, les propriétés
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charge à la limite apparente d'élasticité, résistance à
la traction, allongement, valeur charpy et grosseur du grain, se sont montrées bonnes en comparaison des propriétés correspondantes de l'acier des piquées D-l et D-2.
EXEMPLE III
Des aciers contenant du titane, du vanadium et du niobium des compositions reprises au tableau 3 ont été coulés en brames ayant une température supérieure à 750[deg.]C.
Les brames aux compositions E-l à E-6 ont été directement laminées à chaud, ou laminées à chaud après un chauffage supplémentaire. Certaines brames, c.-à-d. celles aux compositions F-l et F-2, ont été refroidies à l'air jusqu'à la température ambiante et ensuite réchauffées et laminées à chaud. Des résultats des essais entrepris afin de déterminer les propriétés mécaniques, repris au tableau 3, on peut conclure que l'acier fini des compositions E-l à E-6 avait des valeurs plus élevées quant à la résistance à la traction et 1 la ténacité (vE-60) en comparaison avec l'acier des compositions F-l et F-2. Bien que les compositions d'acier
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EXEMPLE IV
Des aciers contenant du titane, du vanadium et du niobium, ayant les compostions G-1 et G-2, ont été coulés et certaines des brames coulées qui se trouvaient à une température supérieure à 800[deg.]C furent directement placées dans un four de chauffage et ensuite laminées à chaud, sans permettre que leur température s'abaisse..D'autres brames d'a-
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coulées de la même façon et refroidies à la température ambiante, puis réchauffées et laminées à chaud. La bande d'acier laminé à chaud ainsi obtenue, dont l'épaisseur était de 3,0 mm, a été laminée à froid à une épaisseur de 1,0 mm, a été ensuite soumise à un recuit à 700[deg.]C pendant
2 heures et ensuite à un laminage d'endurcissement à taux de réduction de 1,5 %.
Après cela, on a déterminé les propriétés mécaniques des aciers respectifs. Les brames aux compositions G-l et G-2, qui avaient été traitées selon la présente invention, en maintenant leur température au-dessus de 830[deg.]C avant laminage présentaient d'excellentes propriétés, comme le montre le tableau 4, particulièrement pour ce qui a trait à l'équilibre entre résistance et ductilité, en comparaison
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ayant les compositions G-l et G-2 avaient aussi un plus haut niveau de résistance que ceux aux compositions H-l et H-2, parce que les éléments formateurs de carbures et de nitrures étaient pécipités de manière à être efficaces pour en assu- rer la plus grande résistance.
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REVENDICATIONS
1.- Procédé pour fabriquer un acier laminé à faible teneur en carbone, caractérisé en ce qu'il comprend les stades suivants: former une brame d'acier à partir d'une composition
à faible teneur en carbone comprenant au moins un élément forma-
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défini dans la présente, au moyen d'un procédé de formation selon lequel la brame finie se trouve à une température supérieure à celle du point Ar- de l'acier et selon lequel également ledit élément est dissous et uniformément dispersé dans toute la brame; maintenir la température de la brame ainsi formée
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l'acier à faible teneur en carbone depuis le moment de formation de la brame jusqu'au début du laminage du rouleau et
effectuer directement le laminage à chaud de la brame à une température supérieure à celle du point Ar3 de l'acier à
faible teneur en carbone.